Java函数式编程教程(三)：Java函数式接口（Function Predicate UnaryOperator BinaryOperator Supplier Consumer）

翻译：GentlemanTsao，2020-06-24

Java函数式接口一词是在Java 8中引入的。Java中的函数式接口是仅包含一个抽象（未实现）方法的接口。 除了单个未实现的方法外，函数式接口还可以包含已实现的默认方法和静态方法。

下面是一个Java函数式接口示例：

public interface MyFunctionalInterface {
    public void execute();
}

上面的代码被视为Java中的函数式接口，因为它仅包含一个方法，并且该方法没有实现。 通常，Java接口不包含其声明的方法的实现，但可以包含默认方法或静态方法的实现。 下面是Java函数式接口的另一个示例，其中包含一些方法的实现：

public interface MyFunctionalInterface2{
    public void execute();

    public default void print(String text) {
        System.out.println(text);
    }

    public static void print(String text, PrintWriter writer) throws IOException {
        writer.write(text);
    }
}

上面的接口在Java中仍然算作函数式接口，因为它仅包含一个未实现的方法。

函数式接口可以通过Lambda表达式实现

Java函数式接口可以通过Java Lambda 表达式实现。 下面的示例实现了函数式接口MyFunctionalInterface：

MyFunctionalInterface lambda = () -> {
    System.out.println("Executing...");
}

Java lambda表达式根据Java接口实现单个方法。 为了知道lambda表达式实现的是哪个方法，该接口只能包含一个未实现的方法。 换句话说，该接口必须是Java函数式接口。

Java内置函数式接口

Java包含一组针对常见用例设计的函数式接口，因此你不必为每个小用例创建自己的函数式接口。 在以下各节中，我将描述Java中的一些内置函数式接口。

Function

Java Function接口（java.util.function.Function）接口是Java中最核心的函数式接口之一。 Function接口表示接受单个参数并返回单个值的函数（方法）。如下是Function接口定义：

public interface Function<T,R> {

    public <R> apply(T parameter);
}

除了上面列出的方法外，Function接口实际上还包含一些其他方法，但是由于它们都带有默认实现，因此你不必实现这些额外方法。 额外的方法将在后面的部分中说明。

你只需实现apply（）方法。 如下是一个Function的实现示例：

public class AddThree implements Function<Long, Long> {

    @Override
    public Long apply(Long aLong) {
        return aLong + 3;
    }
}

此Function接口的实现实现了apply（）方法，它将Long作为参数，并返回Long。 下面是使用上述AddThree类的示例：

Function<Long, Long> adder = new AddThree();
Long result = adder.apply((long) 4);
System.out.println("result = " + result);

你还可以使用Java Lambda表达式实现Function接口。 像这样：

Function<Long, Long> adder = (value) -> value + 3;
Long resultLambda = adder.apply((long) 8);
System.out.println("resultLambda = " + resultLambda);

如你所见，Function接口的实现现在内联在adder Lambda变量的声明中，而不是在单独的类中。 这样更简短，而且我们可以在上面的代码中直接看到它在做什么。

Predicate

Java Predicate接口，即java.util.function.Predicate，表示一个简单函数，该函数以单个值作为参数，并返回true或false。如下是Predicate函数式接口定义：

public interface Predicate {
    boolean test(T t);
}

Predicate接口不仅仅包含test（）方法，但是其余方法是默认方法或静态方法，你不必实现这些方法。

您可以使用一个类来实现Predicate接口，如下所示：

public class CheckForNull implements Predicate {
    @Override
    public boolean test(Object o) {
        return o != null;
    }
}

你还可以使用Lambda表达式实现Java Predicate接口。 如下是一个使用Java lambda表达式实现Predicate接口的示例：

Predicate predicate = (value) -> value != null;

Predicate接口的lambda实现实际上与上述使用类的实现相同。

UnaryOperator

Java UnaryOperator接口表示一个操作，该操作接受单个参数并返回相同类型的参数。 如下是Java UnaryOperator实现的示例：

UnaryOperator<Person> unaryOperator = 
        (person) -> { person.name = "New Name"; return person; };

UnaryOperator接口可用于表示将特定对象作为参数，修改该对象并再次返回的操作（可能作为函数式流处理链的一部分）。

BinaryOperator

Java BinaryOperator接口表示一个接受两个参数并返回单个值的操作。 参数和返回类型必须是同一类型。

Java BinaryOperator接口在实现对两个相同类型的元素进行求和，减法，除法，乘法等并返回相同类型的第三个元素的函数时很有用。

如下是BinaryOperator接口的实现示例：

BinaryOperator<MyValue> binaryOperator =
        (value1, value2) -> { value1.add(value2); return value1; };

Supplier

Java Supplier接口是一个表示提供某种值的函数。 Supplier接口也可以视为工厂接口。如下是Java Supplier接口的实现示例：

Supplier<Integer> supplier = () -> new Integer((int) (Math.random() * 1000D));

此Java Supplier实现返回一个新的Integer实例，其随机值在0到1000之间。

Consumer

Java Consumer接口是一个表示使用一个值而不返回任何值的函数。 Java Consumer实现可能是输出值，或将其写入文件，或写到网络等。如下是Java Consumer接口的实现示例：

Consumer<Integer> consumer = (value) -> System.out.println(value);

此Java Consumer实现将输入的参数的值打印到System.out。

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